这些前沿技术如何在中国智能汽车业实现场景化落地?

年度汽车技术日,全球汽车电子产业半壁江山都到了

点击数:25 发布时间:2017-02-23
最近,两家豪华车巨头奔驰和宝马不约而同地发布了“CASE”,宝马称为“ACES”战略。这四个字母分别代表:Connectivity (车联网)、Autonomous (自动驾驶)、Sharing (共享出行)、EV (新能源),这四个方向其实关联性都很大、而且互辅相承,各代表了物联网、人工智能、分享经济和环保这些当今最流行科技。
这些前沿技术如何在中国智能汽车业实现场景化落地?

最近,两家豪华车巨头奔驰和宝马不约而同地发布了“CASE”,宝马称为“ACES”战略。这四个字母分别代表:Connectivity (车联网)、Autonomous (自动驾驶)、Sharing (共享出行)、EV (新能源),这四个方向其实关联性都很大、而且互辅相承,各代表了物联网、人工智能、分享经济和环保这些当今最流行科技。

而近几年,大量资本进入智能汽车领域,其发展速度也早已超乎外界的想象。作为行业里极负盛名的高峰论坛,2017慕尼黑上海电子展主办方今年在开幕前一天隆重举办“汽车技术Automotive Day”(3月13日)活动,吸引了BOSCH、海拉、德尔福、TOSHIBA、InvenSense等汽车领域巨头参会,众巨头不仅将带来最新的电动车、自动驾驶、车身电子前沿技术,更将通过场景化应用展示智能汽车各细分领域的落地情况。


图1:2017慕尼黑上海电子展汽车技术日,行业“半壁江山”将到场。

电池容量与产能、充电技术成新能源汽车发展关键

据瑞典咨询机构EV Volumes提供的数据,目前全球锂电池年产能仅为41.57千兆瓦时。保守估计,到2025年约800万辆新车有电池需求,如果按照每辆车的电池容量为70kWh计算,全球电池年产能需要达到600千兆瓦时,远超现在的产能。

电池供应商已经看到了电动汽车市场的巨大商机,比亚迪等新能源巨头开始不断兴建新厂。而在技术方面,固态电池取得了很大的进步。预计在2020年,汽车技术日演讲嘉宾BOSCH(2017慕尼黑上海电子展,展位号E4馆4320)将发售一款固态电池,其能量密度有望较锂电池多出40%。除了能量密度大幅提高外,固态电池还有其他诸多优点,不使用电解质使其更安全,体积也减少了75%,质量也变得更轻。

若使新能源汽车快速普及,革新充电技术志在必行,快充、无线充电无疑是发展方向。据了解,2017年即将上市的Mercedes-Benz S550e将成为市面上首款配备Qualcomm无线电动车充电技术(WEVC)的插电式混合动力车,有了这个技术,只要把车子停在特制的充电板上,不用插拔电线,就能开始为车辆充电。

此外,高通公司指出,其无线充电技术已经成功地整合到数个不同的车辆平台并完成测试,方案已十分成熟。值得一提的是,作为顶尖的技术供应商,高通能满足客户在封装、屏蔽、电磁兼容性(EMC)、RF、散热以及安全性等方面的技术需求。


图2:高通halo无线充电方案。

除高通外,凌力尔特公司(2017慕尼黑上海电子展,展位号: E4馆4401)也将在本届慕尼黑上海电子展上(2017.3.14-16)展示业界领先的无线汽车电池管理系统BMS。BMS系统将凌力尔特高度准确的电池组监视器及其 SmartMesh 无线网格网络产品整合,来取代电池组和电池管理系统之间的传统有线连接。BMS 的此项重大突破解决了由汽车线束以及电动汽车和混合动力 / 电动汽车中的连接线所引起并长期存在的可靠性问题,并简化了 BMS 设计和制造。


图3:凌力尔特业界首款无线汽车电池管理系统(BMS)概念车。

ADAS、驾驶信息系统智能化标配正在普及

如今,自动驾驶的竞争空前激烈,这些竞争不仅来源于行业内的公司,也有行业外公司的驻足。来自科技巨头、传统车厂的信息表明,越来越多的全自动无人驾驶汽车正在进行道路测试,预计第一个商用半自动汽车在未来 1-2 年将会上路。

自动驾驶一般包括安全驾驶辅助、复杂驾驶辅助、半自动驾驶和全自动驾驶四个阶段,每个阶段都会包含环境感知、规划决策和执行控制等三个方面,其中环境感知主要有摄像头和雷达两种方式,主流观点认为摄像头与雷达技术结合使用将成为环境感知发展方向。

随着ADAS渗透率的快速提升,摄像头市场有望快速增长。根据IHS Automotive预测,2021年车载摄像头系统出货量将达到7400万套/年,保守预计单车ADAS系统将使用1-10个镜头不等,以采用4个镜头估算,中国2020年车载镜头出货量有望超1亿个,市场规模有望超120亿。


图4:至2020年,中国摄像头市场规模超120亿。

最初,应用于ADAS的是相对低成本的雷达传感器,如倒车雷达,但雷达传感器有局限性,能识别物体但无法做具体判断。但随着ADAS的高端应用,比如检测行人、自行车、对面大灯等的需求增加,图像传感器可以采集此方面的丰富信息,通过算法和深度学习完成精准的判断。汽车技术日演讲嘉宾之一的东芝从显像管电视机时代开始,就大力研发图像处理技术,在此领域有30年以上的技术积累和多项国际专利,为应对多传感器融合ADAS发展趋势,东芝将提供基于高精度图像识别技术的ADAS应用。

此外,东芝还将携10.1寸全虚拟车载仪表、7寸混合型车载仪表等亮相2017慕尼黑上海电子展(展位号: E4.4300)。东芝10.1寸全虚拟车载仪表,采用其车载仪表单芯片Capricorn-BT1方案,具备卓越的性能,芯片内置GA(图形加速引擎)可实现各种图形效果, FG(视频捕捉)功能可实现倒车影像和导航输入,此外通过HSPWM(高速PWM)实现各种提示音输出,借助内置CAN总线实现系统控制。


图5:东芝10.1寸全虚拟车载仪表

谈到自动驾驶技术,不得不提即将亮相本次汽车技术日活动的另一个演讲大咖Mobileye公司。和谷歌相比, Mobileye的产品务实且符合市场需求,倚靠目前价格较为低廉的集成摄像头,以及潜心十年研发非常精准的识别算法,开发出专门的处理器芯片,赢得了市场的认可。

Mobileye的视觉智能能力,通过其核心芯片EyeQ2视觉处理器和搭配的一套算法来实现。这套系统的功能特点就是:通过一个高敏感度的摄像头,赋予车辆自身一个观察前方/周围的“眼睛”,让车辆学会通过关键特征和轮廓,辨别周围的环境,认出物体(人、自行车、摩托车、行车线、速度标识、其他交通工具);并计算可能会带来碰撞趋势的人或者其他交通工具,进而对车辆驾驶员在发现危险前的数秒内,通过声音或者图像来提前报警,避免危险发生。


图6:基于Mobileye EyeQ2的后装产品。

汽车智能化,促进车身电子零部件市场持续走高

在汽车行业,连接器这一电子元器件正变得愈加重要。据了解,一辆典型轻型汽车大约有1500个连接点,而未来每辆汽车则将使用到600至1000个电子连接器,远远大于现今所使用的数量。

通常来说,未来连接器的要求无非是更快、更小、更智能、更环保。而就当前汽车行业来说,自动驾驶、车联网、新能源汽车等的发展则为其带来了更为严苛的要求。因而无论对于传统或是新兴的连接器供应商来说,必须提升其在核心技术方面的能力,拿出满足新需求的产品,才能在新时期抢占到更多的市场份额。

以创新尖端的产品及系统解决方案闻名于世的博世(2017慕尼黑上海电子展,展位号,E4.4320)将展示商用车28V发电机调压器芯片,作为电机系统的心脏,博世调压器广泛应用于中大型客车、货车及特种车辆,配合28V发电机系统,为车辆提供可靠、稳定、高效的电能供给。


图7: BOSCH商用车28V发电机调压器芯片

据了解,国际连接器巨头TE开发的高性能非充气版本的高压直流接触器将出现在本次慕尼黑上海电子展上(展位号: E6.6502),用于新能源汽车的电池包及大功率用电器的回路控制及保护,可实现在满足性能要求的前提下,有效降低成本。其产品满足汽车级规格设计标准,内部无需充气,结构简化,成本竞争优势非常明显,可提供450VDC及800VDC版本,满足不同车型的需求,最大短路电流能力为5kA (EVC175)、6kA (EVC250),此外拥有非常低的功耗,性能颇佳。


图8:TE高压非充气直流接触器产品

同样发现汽车市场机遇的还有InvenSense(汽车技术日赞助商之一),该公司主要是利用陀螺仪和加速度计获取的传感器数据来改善车载导航系统定位精度,从而为为汽车市场提供定位数据库。InvenSense同时在开发应用于汽车安全领域的新型陀螺仪组合传感器,如防滑控制、汽车侧翻检测和电子稳定控制系统等,全力以赴进军汽车电子市场。

参与汽车技术日头脑风暴,紧跟产业与技术迭代节奏

高盛近期发布的关于2025年汽车行业报告显示,混合动力/电力驱动、更轻便、自动驾驶、供应链变革、新竞争者、车联网和转向新兴市场将成为未来的7大关键趋势。科技行业瞬息万变,而毋庸置疑的是,车联网、新能源、自动驾驶等将在近10年的汽车行业中扮演重要角色,这些技术的更新迭代也将持续得到高度的关注。

2017年3月14-16日慕尼黑上海电子展将正式拉开帷幕,为向更多业内人士呈现最新行业趋势与风向,主办方在展会前一天特别设立“汽车技术日Automotive Day”,如前所述,除了国际车电子巨头和知名厂商,国内领先的汽车电子科研机构、整车企业研发部门实力专家将集中亮相,主题演讲和讨论将围绕“车身电子”,“自动驾驶”以及“电动车”几大方向展开。管窥创新研发方向,探讨场景落地,把握产业趋势,这是慕尼黑上海电子展汽车技术日的价值所在,精彩不容错过!

关于慕尼黑上海电子展

慕尼黑上海电子展electronica China将于2017年3月14-16日在上海举行。本届展会将吸引国内外1200余家厂商参加,展示面积达69,000平方米,预计有超过65,000名的行业精英和买家将共赴此次盛会。